Question

7．某同學(xué)為了測定一只電阻的阻值，采用了如下方法：
（1）用多用電表粗測：多用電表電阻檔有4個倍率：分別為×1k、×100、×10、×1，該同學(xué)選擇×100倍率，用正確的操作步驟測量時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太大（指針位置如圖1中虛線所示）．為了較準確地進行測量，請你補充完整下列依次應(yīng)該進行的主要操作步驟：
a．將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)至×10擋．
b．兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在0Ω處．
c．重新測量并讀數(shù)，若這時刻度盤上的指針位置如圖1中實線所示，測量結(jié)果是120Ω．
（2）為了盡量準確測該電阻，要求測量時電表指針有較大偏轉(zhuǎn)，測量多組數(shù)據(jù)．除被測電阻外，還備有如下實驗儀器，請選擇儀器．設(shè)計實驗電路．

A．電壓表V（量程50V，內(nèi)阻約為25kΩ）
B．電流表A₁（量程50mA、內(nèi)電阻r₁=20Ω）
C．電流表A₂（量程100mA、內(nèi)電阻約5Ω）
D．定值電阻R₀（80Ω）
E．滑動變阻器R（0～10Ω）
F．電源：電動勢E=6V，內(nèi)電阻較小
G．導(dǎo)線、電鍵若干
請在圖2的虛線框內(nèi)畫出能準確測量電阻R_x的電路圖（要求在電路圖上標出元件符號）．請根據(jù)設(shè)計的電路圖寫出R_x的測量表達式R_x=$\frac{{I}_{1}（{R}_{0}+{r}_{1}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)歐姆表的原理可知，指針偏轉(zhuǎn)角度過大，說明所選檔位過大，故應(yīng)減小檔位；
（2）根據(jù)題目要求可知，本題應(yīng)采用分壓接法，根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電阻的表達式．

解答 解：（1）用×100倍率測電阻，由圖示可知，指針偏轉(zhuǎn)角度太大，說明所選擋位太大，為準確測量，應(yīng)將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)至×10擋，然后進行歐姆調(diào)零，具體做法是：a、將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)至×10擋，b、將紅、黑表筆短接，旋轉(zhuǎn)調(diào)零旋鈕，使讀數(shù)為0Ω，
c、選擇×10擋，由圖示指針（實線）可知，歐姆表示數(shù)為12×10=120Ω．
（2）根據(jù)實驗要求，本題應(yīng)采用分壓接法，由于電壓表量程太大，不能使用，所以用電流表A₁和定值電阻串聯(lián)改成電壓表，同時，由于A₂電阻未知，故應(yīng)選用電流表外接法，原理圖如下圖，
由實驗電路圖可知，待測電阻兩端電壓U=I₁（R₀+r₁），通過電阻的電流I_X=I₂-I₁，待測電阻阻值R_X=$\frac{{I}_{1}（{R}_{0}+{r}_{1}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$．
故答案為：（1）a、將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)至×10擋；c、120；（2）如圖所示；$\frac{{I}_{1}（{R}_{0}+{r}_{1}）}{{I}_{2}-{I}_{1}}$．

點評 本題考查了歐姆表的實驗注意事項與使用方法、歐姆表讀數(shù)，使用歐姆表測電阻時應(yīng)選擇合適的擋位，使指針指在中央刻度線附近；歐姆表換擋后要重新進行歐姆調(diào)零；歐姆表指針示數(shù)與對應(yīng)倍率的乘積是歐姆表示數(shù)．